[发明专利]一种多相催化剂实施均相催化臭氧氧化降解水中有机污染物的方法

摘要

一种多相催化剂实施均相催化臭氧氧化降解水中有机污染物的方法，以金属离子键合碳材料为催化剂，用催化臭氧氧化降解水中有机污染物过程中小分子酸副产物的生成和降解所导致的溶液pH的变化，引发Men+在碳材料表面可逆的脱附‑吸附过程，进而实现Men+‑C多相催化剂均相催化臭氧氧化降解水中污染物的过程。该过程催化活性高，反应过程中以溶解在水中的金属离子形式均相催化臭氧氧化降解污染物；该催化剂易于回收再利用和再生，反应结束后，溶液中的金属离子重新吸附到碳材料表面，以多相催化剂形式回收；该过程无需添加任何辅助化学试剂，金属离子在碳材料表面可逆的脱附‑吸附过程由污染物降解过程中小分子酸副产物的生成和降解引发。

主权项

1.一种多相催化剂实施均相催化臭氧氧化降解水中有机污染物的方法，其特征在于，步骤如下：第一步，Men+‑C催化剂的制备(1)将碳材料置于体积比为1:3的68wt.％浓硝酸和98wt.％浓硫酸混合液中，80‑120℃条件下加热回流1小时；(2)冷却后，超纯水洗涤三次，经过真空抽滤分离、真空冷冻干燥得到酸化后的碳材料；(3)将步骤(2)所得的碳材料加入水中，超声分散后加入金属氯化盐，控制碳材料与金属氯化盐的质量比的为4:1‑4:3，充分搅拌；(4)调节溶液的pH至4.5‑6.0，引发离子交换过程，搅拌至吸附平衡，超纯水洗涤，把Men+‑C分离出来并干燥；第二步，Men+‑C均相催化臭氧氧化降解污染物的方法将制备的Men+‑C超声分散在有机污染物溶液中，通过反应器底部多孔玻璃布气装置通入臭氧，定时取样分析；反应结束后关闭臭氧，保持搅拌一定时间以达到吸附平衡，把Men+‑C分离出来；第三步，Men+‑C催化剂的再生反应结束后，利用0.1M NaOH调节溶液pH至5.0，搅拌10min后真空抽滤、洗涤、冷冻干燥。